Docker与微服务实战(入门)(一)

本文涉及的产品
服务治理 MSE Sentinel/OpenSergo,Agent数量 不受限
注册配置 MSE Nacos/ZooKeeper,118元/月
云原生网关 MSE Higress,422元/月
简介: Docker与微服务实战(入门)(一)

前言


文章参考于来自尚硅谷docker课堂笔记


一、简介


1.1 Docker是什么


Docker是基于Go语言实现的云开源项目。

Docker的主要目标是“Build,Ship and Run Any App,Anywhere”,也就是通过对应用组件的封装、分发、部署、运行等生命周期的管理,使用户的APP(可以是一个WEB应用或数据库应用等等)及其运行环境能够做到“一次镜像,处处运行”。


1.2 为什么会出现Docker


环境配置沟通过于繁琐,用docker的话把自己配好的环境写好的项目直接打包成镜像,别人拿到镜像后就可以运行成为一个容器,直接运行


1.3 虚拟机技术的发展


传统虚拟机技术


它可以在一种操作系统里面运行另一种操作系统,比如在Windows10系统里面运行Linux系统CentOS7。应用程序对此毫无感知,因为虚拟机看上去跟真实系统一模一样,而对于底层系统来说,虚拟机就是一个普通文件,不需要了就删掉,对其他部分毫无影响。这类虚拟机完美的运行了另一套系统,能够使应用程序,操作系统和硬件三者之间的逻辑不变。


100.png


虚拟机的缺点:

1 资源占用多 2 冗余步骤多 3 启动慢


容器虚拟化技术


Linux 容器不是模拟一个完整的操作系统而是对进程进行隔离。有了容器,就可以将软件运行所需的所有资源打包到一个隔离的容器中。容器与虚拟机不同,不需要捆绑一整套操作系统,只需要软件工作所需的库资源和设置。系统因此而变得高效轻量并保证部署在任何环境中的软件都能始终如一地运行。


1.png


对比


2.png


1.4 一句话概括


解决了运行环境和配置问题的软件容器,方便做持续集成并有助于整体发布的容器虚拟化技术


1.5 能干嘛


docker能够一次构建处处运行


1.更快速的应用交付和部署


传统的应用开发完成后,需要提供一堆安装程序和配置说明文档,安装部署后需根据配置文档进行繁杂的配置才能正常运行。Docker化之后只需要交付少量容器镜像文件,在正式生产环境加载镜像并运行即可,应用安装配置在镜像里已经内置好,大大节省部署配置和测试验证时间。


2.更高效的计算资源利用


Docker是内核级虚拟化,其不像传统的虚拟化技术一样需要额外的Hypervisor支持,所以在一台物理机上可以运行很多个容器实例,可大大提升物理服务器的CPU和内存的利用率。


3.更简单的系统运维


应用容器化运行后,生产环境运行的应用可与开发、测试环境的应用高度一致,容器会将应用程序相关的环境和状态完全封装起来,不会因为底层基础架构和操作系统的不一致性给应用带来影响,产生新的BUG。当出现程序异常时,也可以通过测试环境的相同容器进行快速定位和修复。


4.更便捷的升级和扩缩容


随着微服务架构和Docker的发展,大量的应用会通过微服务方式架构,应用的开发构建将变成搭乐高积木一样,每个Docker容器将变成一块“积木”,应用的升级将变得非常容易。当现有的容器不足以支撑业务处理时,可通过镜像运行新的容器进行快速扩容,使应用系统的扩容从原先的天级变成分钟级甚至秒级。


3.png


Docker借鉴了标准集装箱的概念。标准集装箱将货物运往世界各地,Docker将这个模型运用到自己的设计中,唯一不同的是:集装箱运输货物,而Docker运输软件。-


二、入门


2.1 部署


云服务器部署docker


直接用带docker的镜像,开机就可以用docker的命令


4.png


命令行部署docker


保证虚拟机能稳定上网即可


第一步
yum -y install gcc
yum -y install gcc-c++
sudo yum install -y yum-utils
第二步使用阿里云镜像
sudo yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
yum makecache fast
第三步安装
sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io
systemctl start docker
systemctl enable docker 
docker run hello-world


测试hello-world


5.png


2.1.1 阿里云镜像加速

6.png


2.2 Docker的基本组成


2.2.1 镜像


Docker 镜像(Image)就是一个只读的模板。镜像可以用来创建 Docker 容器,一个镜像可以创建很多容器。


它也相当于是一个root文件系统。比如官方镜像 centos:7 就包含了完整的一套 centos:7 最小系统的 root 文件系统。


相当于容器的“源代码”,docker镜像文件类似于Java的类模板,而docker容器实例类似于java中new出来的实例对象。


2.2.2 容器


1 从面向对象角度

**Docker 利用容器(Container)独立运行的一个或一组应用,应用程序或服务运行在容器里面,容器就类似于一个虚拟化的运行环境,容器是用镜像创建的运行实例。**就像是Java中的类和实例对象一样,镜像是静态的定义,容器是镜像运行时的实体。容器为镜像提供了一个标准的和隔离的运行环境,它可以被启动、开始、停止、删除。每个容器都是相互隔离的、保证安全的平台


2 从镜像容器角度

可以把容器看做是一个简易版的 Linux 环境(包括root用户权限、进程空间、用户空间和网络空间等)和运行在其中的应用程序。


2.2.3 仓库


仓库(Repository)是集中存放镜像文件的场所。


类似于

Maven仓库,存放各种jar包的地方;

github仓库,存放各种git项目的地方;

Docker公司提供的官方registry被称为Docker Hub,存放各种镜像模板的地方。


仓库分为公开仓库(Public)和私有仓库(Private)两种形式。

最大的公开仓库是 Docker Hub(https://hub.docker.com/),

存放了数量庞大的镜像供用户下载。国内的公开仓库包括阿里云 、网易云等


2.2.4 小总结


Docker 本身是一个容器运行载体或称之为管理引擎。我们把应用程序和配置依赖打包好形成一个可交付的运行环境,这个打包好的运行环境就是image镜像文件。只有通过这个镜像文件才能生成Docker容器实例(类似Java中new出来一个对象)。


image文件可以看作是容器的模板。Docker 根据 image 文件生成容器的实例。同一个 image 文件,可以生成多个同时运行的容器实例。


镜像文件


image 文件生成的容器实例,本身也是一个文件,称为镜像文件。


容器实例


一个容器运行一种服务,当我们需要的时候,就可以通过docker客户端创建一个对应的运行实例,也就是我们的容器

仓库


就是放一堆镜像的地方,我们可以把镜像发布到仓库中,需要的时候再从仓库中拉下来就可以了。


2.3 架构图解


2.3.1 运行流程


用户是使用Docker Client与Docker Daemon建立通信,并发送请求给后者

Docker Daemon作为Docker架构中的主体部分,首先提供Docker Server的功能可以接受Docker Client请求

Docker Engine执行Docker内部的一些列工作,每一项工作都是一个Job的形式存在

Job的运行过程中,当需要容器镜像时,则从docker registry中下载镜像,并通过镜像管理驱动Graph driver将下载镜像以graph的形式存储

当需docker创建网络环境时,通过网络管理驱动networkdriver创建并配置Docker容器网络环境

当需要限制docker容器运行资源或执行用户指令等操作时,则通过Exec driver来完成

Libcontainer是一项独立的容器管理包,Network driver以及Exec driver都是通过Libcontainer来实现具体对容器进行的操作。


以上给爷理解着背,面试必考


你就想着容器创建的过程,通过dockerclient与dockerdaemon建立通信


dockerdaemon是核心部分,它提供的第一个功能就是与用户通信docker server


docker engine执行的是容器的内部工作,每一项工作都是一个job的形式


然后job需要镜像,去registry拉,注册进graph,需要网络有网络驱动给创建


最后需要一些特殊的指令的话通过exec driver来完成


Libcontainer字如其名


7.png


2.3.2 为什么docker比vm快


(1)docker有着比虚拟机更少的抽象层

由于docker不需要Hypervisor(虚拟机)实现硬件资源虚拟化,运行在docker容器上的程序直接使用的都是实际物理机的硬件资源。因此在CPU、内存利用率上docker将会在效率上有明显优势。


(2)docker利用的是宿主机的内核,而不需要加载操作系统OS内核

当新建一个容器时,docker不需要和虚拟机一样重新加载一个操作系统内核。进而避免引寻、加载操作系统内核返回等比较费时费资源的过程,当新建一个虚拟机时,虚拟机软件需要加载OS,返回新建过程是分钟级别的。而docker由于直接利用宿主机的操作系统,则省略了返回过程,因此新建一个docker容器只需要几秒钟。


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